电路动态分析问题、含容电路专题.ppt

电路的动态分析电路的动态分析含容电路专题含容电路专题专题专题1、电路的动态分析、电路的动态分析支路电阻变化支路电阻变化总电阻变化总电阻变化干路电流变化干路电流变化内电压变化内电压变化端电压变化端电压变化不变支路电压、电流变化不变支路电压、电流变化变化支路变化变化支路变化 1、如图所示，当滑动变阻器滑片、如图所示，当滑动变阻器滑片P向右移向右移动时，试分析动时，试分析L1 L2 L3的亮度变化情况。的亮度变化情况。L1L2L3P一、电路的动态分析问题一、电路的动态分析问题7.He looked more asleep than dead.这本书看起来与其说是不本语法书，不如说是一本这本书看起来与其说是不本语法书，不如说是一本 辞典。辞典。The book seems to be more a dictionary than a grammar.2 2、在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动、在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动触头向触头向b b端移动时，伏特表的读数端移动时，伏特表的读数V V和安培表的和安培表的读数读数I I如何变化：如何变化：A A、V V减小，减小，I I增大增大 B B、V V减小，减小，I I减小减小 C C、V V增大，增大，I I增大增大D D、V V增大，增大，I I减小减小VAR1R2R3abE r D 3、在如图所示的电路中，、在如图所示的电路中，R1、R2、R3和和R4皆为定值电阻，皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动为可变电阻，电源的电动势为势为E，内阻为，内阻为r。设电流表。设电流表A的读数为的读数为I，电压表电压表V的读数为的读数为U。当。当R5的滑动触点向图的滑动触点向图中中a瑞瑞移动时，移动时，A I变大，变大，U变小变小 B I变大，变大，U变大变大C I变小，变小，U变大变大 D I变小，变小，U变小变小 D 4、如图所示电路中，电源内阻不能忽略，当变阻、如图所示电路中，电源内阻不能忽略，当变阻器器R的滑片的滑片向下移动向下移动时，电路中的电压表时，电路中的电压表V1、V2和和电流表电流表A的示数变化情况是的示数变化情况是 （）.V1示数变大，示数变大，V2示数变小，示数变小，A示数变小示数变小.V1示数变大，示数变大，V2示数变小，示数变小，A示数变大示数变大.V1示数变小，示数变小，V2示数变大，示数变大，A示数变小示数变小.V1示数变小，示数变小，V2示数变大，示数变大，A示数变大示数变大B5、如图所示，电源、如图所示，电源E的电动势为的电动势为3.2V，电阻，电阻R的阻值为的阻值为30，小灯泡，小灯泡L的的额定电压为额定电压为3.0V，额定功率为额定功率为4.5W，当开关，当开关S接位置接位置1时，电压时，电压表读数为表读数为3V，那么当开关，那么当开关S接位置接位置2时，小灯时，小灯泡泡L的发光情况是的发光情况是A很暗，甚至不亮很暗，甚至不亮 B正常发光正常发光C不正常发光略亮不正常发光略亮 D有可能被烧坏有可能被烧坏（A ）含电容器电路含电容器电路处理含电容器电路的一般规律：处理含电容器电路的一般规律：1 1、电容器在直流电路中是断路的电容器在直流电路中是断路的，分析电路结构，分析电路结构时可从电路中删去时可从电路中删去2 2、电容器两极间的电压等于与它并联的电路两端电容器两极间的电压等于与它并联的电路两端的电压的电压。3 3、与电容器串联支路中的电阻无电与电容器串联支路中的电阻无电流流。4 4、当电路发生变化时，电容器两极板间的电压发、当电路发生变化时，电容器两极板间的电压发生变化，其所带电量也将发生相应的变化，即电生变化，其所带电量也将发生相应的变化，即电容器会发生充、放电现象。容器会发生充、放电现象。ER1R2CS1、如图所示，电源电动势、如图所示，电源电动势E=10V，R1=4,R2=6,C=30F,电池内阻可忽电池内阻可忽略。略。ER1R2CS(1)闭合开关闭合开关S，求稳定后，求稳定后通过通过R1的电流。的电流。(2)然后将开关然后将开关S断开，求断开，求这以后流过这以后流过R1的总电量。的总电量。电容器两极间的电压等于与电容器两极间的电压等于与它并联的电路两端的电压它并联的电路两端的电压ER1R2CS解析：解析：(1)由闭合电路欧姆定律，由闭合电路欧姆定律，闭合稳定后流过电阻的闭合稳定后流过电阻的电流为电流为:I=ER1+R2104+6=1(A)(2)断开断开S前电容器上极板带正电前电容器上极板带正电,其带电量为其带电量为Q1=CU2=CIR2=3010-6 1 6=1.2 10-4C断开电路稳定后，电容器的电压升高为断开电路稳定后，电容器的电压升高为U1=E=10V,电容器被充电电容器被充电,上极板仍带正电上极板仍带正电带电量带电量Q2=CU1=CE=30 10-6 10=3 10-4C断开后流过的电量为断开后流过的电量为Q=Q2Q1=1.2 10-4CER1R2CS2 2如如图图10-310-3所所示示的的电电路路中中，已已知知电电容容C C1 1=C=C2 2，电电阻阻R R1 1 R R2 2，电电源源内内阻阻可可忽忽略略不不计计，当当开开关关S S接接通通时时，以以下下说说法法中中正正确确的的有有 （）A A、C C1 1的电量增多，的电量增多，C C2 2的电量减少的电量减少 B B、C C1 1的电量减少，的电量减少，C C2 2的电量增多的电量增多 C C、C C1 1、C C2 2的电量都增多的电量都增多 D D、C C1 1、C C2 2的电量都减少的电量都减少图103D D电容器两极间的电压等于与电容器两极间的电压等于与它并联的电路两端的电压它并联的电路两端的电压3、在如在如图图所示的所示的电电路中，路中，电电源源电动势为电动势为E.设电设电流表的示流表的示数数为为I，电压电压表的示数表的示数为为U，电电容器容器C所所带带的的电电荷量荷量为为Q.将将滑滑动变动变阻器阻器R1的滑的滑动动触触头头P向上移向上移动动，待，待电电流达到流达到稳稳定后，定后，则则与与P移移动动前相比前相比()A若若电电源内阻不可忽略，源内阻不可忽略，则则U减小减小B若若电电源内阻不可忽略，源内阻不可忽略，则则I增大增大C若若电电源内阻不可忽略，源内阻不可忽略，则则Q减小减小D若若电电源内阻源内阻可以忽略可以忽略，则则Q减小减小AC电容器两极间的电电容器两极间的电压等于与它并联的压等于与它并联的电路两端的电压电路两端的电压4、如如图图所示所示电电路中，路中，电电源源电动势为电动势为E、内阻、内阻为为r，电电阻阻R3为为定定值电值电阻，阻，R1、R2为为滑滑动变动变阻器，阻器，A、B为电为电容器两个容器两个水平放置的极板当滑水平放置的极板当滑动变动变阻器阻器R1、R2的滑的滑动动触触头处头处于于图图示位置示位置时时，A、B两板两板间间的的带电带电油滴静止不油滴静止不动动则则下列下列说说法中正确的是法中正确的是()A把把R2的触的触头头向右向右缓缓慢移慢移动时动时，油滴向下运，油滴向下运动动B把把R1的触的触头头向右向右缓缓慢移慢移动时动时，油滴向上运，油滴向上运动动C缓缓慢增大极板慢增大极板A、B间间的的距离距离，油滴静止不，油滴静止不动动D缓缓慢减小极板慢减小极板A、B的的正正对对面面积积，油滴向上运，油滴向上运动动B电容器两极间的电压等于与电容器两极间的电压等于与它并联的电路两端的电压它并联的电路两端的电压E rRI一、闭合电路的功率关系一、闭合电路的功率关系2 2、电源的输出功率（外电路的功率）、电源的输出功率（外电路的功率）3 3、电源内部消耗的功率、电源内部消耗的功率1 1、电源的功率（电路的总功率）、电源的功率（电路的总功率）闭合电路的功率关系闭合电路的功率关系能量守恒：能量守恒：二、电源的效率二、电源的效率E rRI（最后一个等号只适用于外电路为纯电阻电路）（最后一个等号只适用于外电路为纯电阻电路）三、电源的输出功率三、电源的输出功率E rRI1、当外电阻等于内电阻当外电阻等于内电阻时电源的输出功率最大时电源的输出功率最大三、电源的输出功率三、电源的输出功率1、当外电阻等于内电阻时电源的输出功率最大、当外电阻等于内电阻时电源的输出功率最大2 2、电源输出功率随外电阻变化的图线（、电源输出功率随外电阻变化的图线（图线）图线）O RP出出 r三、电源的输出功率三、电源的输出功率1、当外电阻等于内电阻时电源的输出功率最大、当外电阻等于内电阻时电源的输出功率最大2 2、电源输出功率随外电阻变化的图线（、电源输出功率随外电阻变化的图线（图线）图线）O RP出出 r此时电源效率=0.5 例例.在外电路为纯电阻的电路中，电源的电动势在外电路为纯电阻的电路中，电源的电动势和内阻都保持一定，在外电路的电阻逐渐减小的过程和内阻都保持一定，在外电路的电阻逐渐减小的过程中，下面说法中正确的是中，下面说法中正确的是 A A电源的路端电压一定逐渐变小电源的路端电压一定逐渐变小 B B电源的输出功率一定逐渐变小电源的输出功率一定逐渐变小 C C电源内部消耗的功率一定逐渐变大电源内部消耗的功率一定逐渐变大 D D电源的供电效率一定逐渐变小电源的供电效率一定逐渐变小 例例1 1、如图所示，如图所示，线段线段A A为某电源为某电源U-IU-I图线，线段图线，线段B B为某电阻为某电阻R R的的U-IU-I图线图线。以上述电源和电阻组成闭合。以上述电源和电阻组成闭合电路时，电路时，求求(1)(1)电源的输出功率电源的输出功率P P出多大出多大?(2)(2)电源内部损耗的电功率电源内部损耗的电功率P P内是多少内是多少?(3)(3)电源的效率电源的效率 多大多大?答案：答案：4W 4W；2W 2W；66.7%66.7%例例7 7、如图所示，如图所示，R R为电阻箱，为电阻箱，V V为理想电压表当电为理想电压表当电阻箱读数为阻箱读数为R R1 1=2=2时，电压表读数为时，电压表读数为U U1 1=4V=4V；当电阻箱读；当电阻箱读数为数为R R2 2=5=5时，电压表读数为时，电压表读数为U U2 2=5V=5V求：求：(1)(1)电源的电动势电源的电动势E E和内阻和内阻r r。(2)(2)当电阻箱当电阻箱R R读数为多少时，电源的输出功率最大读数为多少时，电源的输出功率最大?最大值最大值P Pm m为多少为多少?答案：（答案：（1 1）6V6V、1 1（2 2）11、9W9W当外电阻等于内电阻时电源的当外电阻等于内电阻时电源的输出功率最大输出功率最大 例例8 8、已知如图，已知如图，E E=6V=6V，r r=4=4，R R1 1=2=2，R R2 2的变化范围是的变化范围是0 01010。求：。求：电源的最大输出功率；电源的最大输出功率；R R1 1上消耗的最大功率；上消耗的最大功率；R R2 2上消耗的最大功率。上消耗的最大功率。E rR2R1答案：答案：2.25W2.25W；2W2W；1.5W1.5W。当外电阻等于内电阻时电源的输出功率最大当外电阻等于内电阻时电源的输出功率最大E rR2R1当R2=0时，R1中的电流最大，功率最大把R1看成电源内电阻